En física de la materia condensada , el arrastre de Coulomb (también llamado arrastre de electrones o arrastre de corriente ) se refiere a un fenómeno de transporte entre dos conductores eléctricos espacialmente aislados , donde el paso de una corriente eléctrica constante a través de uno de ellos induce una diferencia de voltaje en el otro. Recibe su nombre de la interacción de Coulomb entre portadores de carga (generalmente electrones ) responsable del efecto. [1]
El efecto fue predicho por primera vez por el físico soviético MB Pogrebinsky en 1977. [2] [3] La primera verificación experimental de los fenómenos se llevó a cabo entre 1991 y 1992 en gases de electrones bidimensionales por el grupo de James P. Eisenstein trabajando con pozos cuánticos dobles de arseniuro de galio (GaAs) . [2] [4] [5]
En presencia de campos magnéticos, esto conduce a fenómenos análogos, como el arrastre de Hall o el arrastre magneto-Coulombiano. [2] [6] Cuando intervienen corrientes polarizadas por espín , se denomina arrastre de espín-Coulombiano. [7]
El fenómeno considera dos capas aisladas espacialmente. Entre las dos capas, puede haber vacío o un aislante. Cuando una corriente eléctrica continua se conduce en la capa activa, arrastra portadores en la capa pasiva debido a la interacción de Coulomb, este desequilibrio de carga conduce a un voltaje de arrastre V D inducido en la capa pasiva. Para la conducción balística , se espera que la resistencia sea R D proporcional al cuadrado de la temperatura T 2 . [2] [6] En un sistema realista, la dependencia de la resistencia con la temperatura se desvía de este régimen debido a la presencia de fonones (temperaturas bajas en comparación con la temperatura de Fermi T F ), plasmones (temperaturas altas del orden de T F ), desorden ( comportamiento T ln T ) y campos magnéticos. [2] [6]